一种风力发电机组的叶片状态监测装置的制作方法

本发明属于风力发电，具体是指一种风力发电机组的叶片状态监测装置。

背景技术：

1、风力发电是指把风的动能转为电能，风力发电机组是将风的动能转换为电能的系统，风力发电机组包括风轮、发电机，风轮中含叶片、轮毂、加固件等组成，它有叶片受风力旋转发电、发电机机头转动等功能，风力发电电源由风力发电机组、支撑发电机组的塔架、蓄电池充电控制器、逆变器、卸荷器、并网控制器、蓄电池组等组成。

2、在实际使用情况中，风力发电机组设置在户外，户外的天气情况多变，且风力发电机组的叶片直接暴露在空气中，在风力发电机组长时间的使用过程中，叶片容易因腐蚀而出现损坏，工作人员无法及时发现叶片的损坏，继而影响风力发电机组的发电效率，同时，在遇到恶劣天气的情况下，叶片可能会出现断裂的情况，叶片断裂会改变风力发电机组的运行状态和振动特性，这可能导致监测装置收集到的数据不再准确，从而影响监测系统的性能。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种风力发电机组的叶片状态监测装置，通过设置动力传递结构、转速检测总成以及锁紧保护结构，在风力发电机组的叶片出现断裂的情况时可以及时进行结构的变化调整，为叶片所连接的转轴提供额外支撑力，使风力发电机组的震动特性保持不变，从而保证监测系统的性能，有效解决了风力发电机叶片在极端天气的情况下可能会出现断裂，叶片断裂会改变风力发电机组的运行状态和振动特性，导致监测装置收集到的数据不再准确，从而影响监测系统的性能的问题；通过设置转速检测传感器以及信号发射器，在叶片的旋转速度减弱到低于预设警戒值后，转速检测传感器将信号通过信号发射器发送到控制中心，有效提示工作人员对风力发电机叶片进行维护，确保风力发电机组的发电效率，有效解决了风力发电机组的叶片受侵蚀而产生裂缝后无法被工作人员及时识别的问题。

2、本发明采取的技术方案如下：本发明提出了一种风力发电机组的叶片状态监测装置，包括发电机底座组件、防护罩、扇叶、发电结构、动力传递结构、转速检测总成、锁紧保护结构和信号发送器，所述防护罩设于发电机底座组件上，所述扇叶设于发电机底座组件的一侧，所述扇叶设于防护罩的外侧，所述发电结构设于发电机底座组件上，所述发电结构与扇叶相连接，所述动力传递结构设于发电机底座组件上，所述动力传递结构与发电结构相连接，所述转速检测总成设于发电结构的一侧，所述转速检测总成与动力传递结构相连接，所述锁紧保护结构设于发电机底座组件上，所述锁紧保护结构与转速检测总成相连接，所述信号发送器设于发电机底座组件上，所述发电结构、动力传递结构、转速检测总成、锁紧保护结构和信号发送器均设于防护罩内。

3、进一步地，所述转速检测总成包括感应机构和触发机构，所述感应机构包括从动转盘、转动框架、锥形板、固定轨道和感应球体，所述从动转盘设于防护罩内，所述转动框架固定连接从动转盘，所述锥形板固定连接于转动框架内，所述固定轨道固定连接锥形板的内表面，所述感应球体滑动连接固定轨道，使该装置可以感应到风力发电机组叶片转速的变化。

4、进一步地，所述触发机构包括固定底座、固定套筒、斜槽、升降杆、复位弹簧、转动盘、定位块、主动连杆和连接销轴，所述固定底座固定连接发电机底座组件，所述固定底座的顶端开设有转动槽，所述转动框架转动连接于转动槽内，所述固定套筒转动连接发电机底座组件，所述固定套筒的内表面开设有斜槽，所述升降杆滑动连接于固定套筒以及斜槽内，所述复位弹簧的一端固定连接发电机底座组件，所述复位弹簧的另一端固定连接升降杆，所述转动盘固定连接固定套筒，所述定位块固定连接于转动盘上，所述主动连杆靠近固定套筒的一端转动连接定位块，所述连接销轴转动连接主动连杆远离固定套筒的一端，在触发机构被触发之后可以带动锁紧保护结构进行对应变化。

5、进一步地，所述升降杆贯穿且滑动连接锥形板，所述升降杆升降可以通过斜槽带动固定套筒旋转。

6、进一步地，所述锁紧保护结构包括驱动组件以及执行组件，所述驱动组件包括驱动杠杆、杠杆支点、活动连杆、滑动齿条板、卡块、从动齿环、固定推动块和限位支架，所述驱动杠杆转动连接连接销轴，所述杠杆支点贯穿且转动连接驱动杠杆，所述杠杆支点固定连接发电机底座组件，所述活动连杆与驱动杠杆之间转动连接有连接活动轴一，所述活动连杆与滑动齿条板之间转动连接有连接活动轴二，所述卡块固定连接于滑动齿条板的底面，所述从动齿环啮合连接滑动齿条板，所述固定推动块固定连接于从动齿环的内表面，所述限位支架固定连接发电结构，使锁紧保护结构可以在驱动组件的作用下进行调整。

7、进一步地，所述执行组件包括固定环、控制块、限位块和伸缩弹簧，所述固定环固定连接发电结构，所述固定环上开设有通槽，所述控制块滑动连接于通槽内，所述控制块的顶端为斜面，所述限位块固定连接控制块，所述伸缩弹簧的一端固定连接限位块，所述伸缩弹簧的另一端固定连接固定环，在叶片更换完成之后限位块可以自动复位。

8、进一步地，所述动力传递结构包括从动锥齿轮、连接轴、主动皮带轮、从动皮带轮、转动轴、驱动斜齿轮和立板，所述从动锥齿轮设于发电结构的侧面，所述连接轴固定连接从动锥齿轮，所述连接轴贯穿且固定连接主动皮带轮，所述从动皮带轮设于主动皮带轮的一侧，所述转动轴贯穿且固定连接从动皮带轮，所述从动皮带轮与主动皮带轮之间连接有连接皮带，所述驱动斜齿轮固定连接转动轴，所述立板固定连接发电机底座组件，所述连接轴转动连接立板，使该装置可以用叶片本身的旋转作为动力源。

9、进一步地，所述发电结构包括发电机主体、旋转轴、驱动锥齿轮、调速齿轮箱和传动转轴，所述发电机主体固定连接发电机底座组件，所述旋转轴固定连接于发电机主体的输入端，所述驱动锥齿轮固定连接旋转轴，所述调速齿轮箱固定连接发电机底座组件，所述旋转轴贯穿且转动连接驱动锥齿轮，所述传动转轴贯穿且转动连接调速齿轮箱。

10、进一步地，所述发电机底座组件包括固定立柱、安装板和配重块，所述安装板固定连接于固定立柱的顶端，所述安装板的上表面开设有限位滑槽，所述配重块固定连接于安装板的上表面。

11、进一步地，所述防护罩固定连接发电机底座组件，所述扇叶固定连接传动转轴，所述从动锥齿轮啮合连接驱动锥齿轮，所述驱动斜齿轮啮合连接从动转盘，所述信号发送器固定连接于发电机底座组件上。

12、采用上述结构本发明取得的有益效果如下：

13、(1)为了解决风力发电机叶片在极端天气的情况下可能会出现断裂，叶片断裂会改变风力发电机组的运行状态和振动特性，导致监测装置收集到的数据不再准确，从而影响监测系统的性能的问题，本发明通过设置动力传递结构、转速检测总成以及锁紧保护结构，在风力发电机组的叶片出现断裂的情况时可以及时进行结构的变化调整，为叶片所连接的转轴提供额外支撑力，使风力发电机组的震动特性保持不变，从而保证监测系统的性能；

14、(2)其中，动力传递结构可以将旋转轴的转动传递到转速检测总成上，当叶片断裂后，叶片无法正常旋转，转速检测总成中的感应球体失去离心力，且感应球体在自身重力的作用下沿着固定轨道向下位移，直至感应球体将升降杆挤压到斜槽的最下方，使该装置在叶片断裂后可以及时进行识别，并在叶片的旋转停止后及时对叶片所连接的传动转轴进行夹持，保证传动转轴在叶片断裂后振动特性不变；

15、(3)此外，锁紧保护结构中的限位块在风力发电机组正常运行时不会与传动转轴接触，避免施加给传动转轴额外的摩擦力，在传动转轴的旋转停止之后，从动齿环会进行旋转，从动齿环通过其内表面的固定推动块挤压控制块，使控制块带动限位块挤压传动转轴，并为传动转轴提供支撑力，从而减小传动转轴所收到叶片断裂的影响，保护监测系统不受损坏正常运行，杠杆支点与驱动杠杆靠近连接活动轴一一端之间的间距远远小于杠杆支点与驱动杠杆靠近连接销轴一端之间的间距，使叶片断裂后受风力影响所产生的振动无法带动从动齿环反向旋转；

16、(4)为了解决风力发电机组的叶片受侵蚀而产生裂缝后无法被工作人员及时识别的问题，本发明通过设置转速检测传感器以及信号发射器，在叶片的旋转速度减弱到低于预设警戒值后，转速检测传感器将信号通过信号发射器发送到控制中心，有效提示工作人员对风力发电机叶片进行维护，确保风力发电机组的发电效率。